Analyze en beheersing van drukschommelingen in compressoren

Compressoren worden overal ter wereld gebruikt in verschillende toepassingen. Zo worden ze onder meer gebruikt om pneumatisch gereedschap te voorzien van perslucht maar ook als essentieel onderdeel in koelinstallaties. Binnenin een compressor wordt gas op een lage druk aangezogen, vervolgens gecomprimeerd om dan bij een hogere druk afgeleverd te worden. Ten gevolge van schommelingen in het massadebiet in het aanzuig- en afleveringsproces, onstaan er ook drukfluctuaties in het in- en uitlaatsysteem. Deze drukfluctuaties kunnen aanzienlijk zijn en aanleiding geven tot sterke trillingen in pijpnetwerken en hulpapparatuur. De drukfluctuaties kunnen ook leiden tot significante schommelingen in mechanische belasting met opnieuw trillingingen en geluidsemissie tot gevolg. Geluid kan daarbij langs verschillende transmissie-paden worden afgestraald, bvb. via de lagers en de behuizing. Tot slot hebben drukfluctuaties vaak ook een negatieve impact op de energie efficientie van de compressor, hetzij direct door een ongustig faseverschil dat kan onstaan tussen de drukfluctuaties en het discontinue uitdrijfproces, of hetzij indirect door extra drukverliezen in pulsatiedempers die nodig zijn om drukfluctuaties stroomopwaarts of -afwaarts te reduceren. Het is daarom belangrijk om in het ontwerp van een compressor rekening te houden met deze fluctuaties voor een efficient, duurzaam en stil resultaat. De huidige ontwerpmethodes gaan vaak voorbij aan de hoge amplitudes en mogelijke niet-lineair effecten, alsook de aanwezigheid van smeermiddelen en hun mogelijke impact op de geluidssnelheid en dichtheid van het akoestisch medium. Met dit onderzoeksvoorstel willen we een dieper inzicht verkrijgen in het gedrag van de drukfluctuaties in compressoren en willen we nieuwe methodes ontwikkelen om hun impact op trillingen, geluidsemissie en energie-efficientie te beheersen.